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光谱仪工作原理+图

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海洋光纤光谱特有的信息

1.光谱仪的工作原理

CCD探测器型的海洋光学光谱仪的工作原理如动画展示。光通过光纤有效的耦合到光谱仪中,经球面镜将进入光谱仪中的发散光束会聚准直到衍射光栅上,衍射分光后又经第二面球面镜会聚聚焦,光谱像投射到线性CCD阵列上,数据信号经A/D转换传至计算机上。

光子撞击CCD像素上的光敏二极管后,这些反向偏置的二极管释放出与光通量成比例的电容器,当探测器积分时间结束,一系列开关关闭并传输电荷至移位寄存器中。当传输完成,开关打开并且与二极管关联的电容器又重新充电开始一个新的积分周期。同时,光能被累积,通过A/D转换数据被读出移位寄存器。数字化的数据最后显示在计算机上。

2.光学分辨率

单色光源的光学分辨率以半高全宽值(FWHM)来表征,它依赖于光栅刻槽密度(mm-1)及光学入瞳直径(光纤或狭缝)。海洋光纤光谱配置客户所要求的系统时,必须平衡两个重要的因素:

1) 光栅刻槽密度增加,分辨率增大,但光谱范围及信号强度会减小。

2) 狭缝宽度或光纤直径变窄,分辨率增大,但信号强度会减小。

如何估算光学分辨率(nm,FWHM)

2. 1. 确定光栅光谱范围,找到光栅的光谱范围通过:

选择光栅:“S”光学平台;选择光栅:“HR”光学平台;选择光栅:“NIR”光学平台。(有想详细了解的,烦请光纤专家予以解释)

2. 2. 光栅光谱范围除以探测器像元数,结果为Dispersion。Dispersion (nm/pixel) = 光谱范围/像元数

探测器像元素见图2

3.像素分辨率

下表列出了不同狭缝(或光纤直径)尺寸下的像素分辨率。尽管狭缝入射宽度不同,但高度一致(1000um)。有想深入了解的版友直接向专家提问。

4.计算光学分辨率(nm)

Dispersion (Step 2) x Pixel Resolution (Step 3)

举例:确定光学分辨率,光谱仪型号:USB4000,光栅型号:#3,狭缝宽度:10um 650nm(#3光栅光谱范围)/3648(USB4000探测器像元数)X5.6(像素分辨率)=0.18X5.6nm=1.0nm(FWHM)

5.海洋光纤光谱仪的系统灵敏度

海洋光纤光谱仪对系统灵敏度的定义打破常规,不需要对影响光谱幅度的各种因素进行校正。他们提供一种更有用的方法:NIST-traceable 辐射标准(LS-1-CAL),它可以用能量项来标准化光谱数据。在他们的SpectraSuite操作软件中,可以使用“I”模式下相对能量分布(0到1)或绝对值(以 W/cm2/nm或流明或勒克斯/单位面积为单位)来标准化光谱数据。对透射或反射实验,可以使一个物理标准来标准化(归一化)数据如利用空气中的传播或漫射白板来确定。

6.海洋光纤光谱解决影响光谱幅度值的因素

1)CCD探测器响应。各生产商提供原始硅探测器响应曲线,但这只是影响光谱幅度值的部分因素。在CCD上,海洋光纤光谱增加了一个镀层以破坏掉结构上由SIO2形成的光学腔。这样便极大的减小了各个波长下的光谱数据幅度不一致的情况。

2)紫外响应。海洋光纤光谱增加了一个磷镀层。可以根据生产商提供的数据,为自己的系统探测器响应提供比较好的近似。

3)光纤衰减。在可见区,各波长下衰减比较平坦,但在紫外区急剧衰减;在近红外区,水吸收带750nm-900nm会影响光纤衰减,会有光谱衰减曲线。a光栅衍射效率。所有刻划及全息光栅,在特定波长区都会优化一阶光谱,取决于闪耀波长等因素。海洋光学提供14种光栅:每种都有其特定衍射效率。使用这些光栅图表来比较衍射效率;b光线采集器件。采样光学器件有其特定的光谱特性,比如用于样品池上的准直透镜。这些是简单的色差透镜,波长不同,焦距不同,可以查看UV样品池透射曲线来查看这些色差;c光源及样品。光源及样品有他们特定的光谱响应。若光源自身作为样品,则测量的正是其光谱响应。若用于透射、反射实验,必须考虑光源的光谱响应。如海洋提供的LS-1卤钨灯光源的光谱。

4)其它因素。CCD设计及电子等特性也会影响灵敏度,例如,探测器的电压信号包含一些补偿诸如暗电流及0点放大称之为“暗光谱”。这些值随像素点而变化,必须要从CCD像元中扣除。另外,不同像素点响

应值也会不同,因此数据标准化,必须逐一像素进行校正。(称之为固定噪声),唯一有效可行的考虑所有因素的方法是进行校正实验及通过比对样品光谱与参考光谱来标准化数据。

a.%透射(i)或%反射(i)=[S(i)-D(i)]/[R(i)-D(i)],其中S是CCD像素点(i)上的样品光强值,D是像素点(i)上的暗噪声值,R是像素点(i)上的参考光强值。

b. 吸光度(i)=-log[T(i)]

c. 能量I(i)= B(i)[T(i)],其中B是标准辐射光谱值。(想详细了解的版友可以咨询光纤专家或者版主)

四、海洋光纤光谱的应用

自1992年以来,经过20年的历程,海洋光纤光谱已经出售了超过200,000台Ocean Optics光学传感系统,(平均全球年销售10,000台,还是可以,毕竟起步阶段销售较慢)这让光纤光谱在工业应用领域和其它应用领域拥有无与伦比的知识与经验。以下列举Ocean Optics部分广受欢迎的系统配置:溶液吸光度、上升流/下降流、氧传感、气体吸收率、荧光测量、LED分析、激光分析、激光诱导击穿光谱(LIBS)、计量学、UV-VIS反射测量、反射颜色测量等等,范围之广在这么短的时间内远非我能所了解,只能慢慢了解,循序渐进。比较受欢迎的仪器如下:1.微型光谱仪:各种波长范围的光纤光谱仪,适用于实验室或其他多种领

域;(我对手持微量金属分析仪比较感兴趣,如MH-5000元素分析仪。不过卫生指标的检测,估计难以达到,仔细看了一下,基本上适用于ICP-OES检测的所有元素,检测下限为0.1ppm,针对于环境水质检测还可以,对于生活饮用水的卫生指标检测,这样达不到要求的;但是对固体等可以直接检测,所以测定食品还是没有问题,比较感兴趣,容后和冲浪小子版主站短再议)

2.光纤:具有专利技术的光纤, 用户定制光纤, 多层次光纤拉丝塔;

传感器:海洋光学出产的低成本,创新性的传感器,为传统的化学传感测量提供光辉的前景;

3.探测器:用户自定义设计及生产,他们的探测器可应用于实验室,过程监控等多种领域;

4.计量器:独特的测量工具,用于薄膜测量,血浆分析和光谱特征检测(这个计量院用的比较多,不知道用于血浆分析的属于哪个型号仪器,想进一步了解);

5.附件:校正波长,比色皿,支架,流通池和各种采样系统(计量院用的多,不过自己实验室自校时绝对用得着);

五、海洋光纤光谱在世界各国的受欢迎程度

海洋光学以灵巧,微型、便利等作为很受欢迎的光谱仪之一。尤其最新推出的USB4000光谱仪是目前世界上最受欢迎的光谱仪!它内置了先进

的探测器和强大的高速电路系统,具有16位A/D转换,4种触发模式,根据温度变化的暗噪声校正和22针的连接口(包括8个用户可编程GPIO端口)。USB4000可兼容Linux,Mac或Windows等多种操作系统.模块化的USB4000光谱仪可以响应从200到1100nm的光谱范围,通过配合海洋光学生产的各种光学平台组件、光源和采样光纤,可以为上千种吸收、反射和发射测量应用搭建各具特色的系统。

海洋光学的微型光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件,将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。更好的是,由于光纤的方便性,用户可以非常灵活的搭建光谱采集系统。其优势在于测量系统的模块化和灵活性,且测量速度非常快,可以用于在线分析。而且采用了低成本的通用探测器,降低了光谱仪的成本,从而也降低了整个测量系统的造价。具有很高的性价比。

六、个人对海洋光纤光谱的意见及建议

海洋光学在世界已经走了20个年头,已经成年。但步入中国才5个年头,还处于幼儿期,市场前景可观,个人认为,在国内的发展问题说难不难,说不难却不容易。因为市场竞争有四步历程,第一步——早期巨大的市场空间;第二步——众多企业杀入;第三步——市场竞争产生;第四步——竞争白热化。您觉得海洋光纤光谱在国内正处在哪一步的市场竞争中?

同时,市场竞争也有四个领域,一、产品质量的竞争——质量为本;二、

售后服务的竞争——实行三包;三、知名程度的竞争——品牌战略;四、价格领域的竞争——价格战。您觉得海洋光纤光谱现在又介入到哪个领域了?

不知道您们留意过没有?整个行业的发展前景都是朝着电子应用前进,比如电子政务、电子商务、电子公务等,这些应用,最需要的就是网络组建,我们假设一下,你我他她四人是企业领导,政府首长,组建一个电子网络,我们会着重从哪些方面考虑?还是网络建设吧?当然还必须具备技术实力,最重要的一点就是必须有关系,打通政界和顾客之间的关系。也许就三方面,第一、打响海洋光纤光谱在中国的知名度;第二、做好网络建设(人际网路和internet网络)的人才储备;第三、必须抢在所有竞争对手前面,打点好各方面的关系。这样才可能在下一个五年内,也就是在中国的第十年,光纤光谱会在中国突飞猛进,普及到各个行业的各个实验室。

啰啰嗦嗦说了一大堆废话,也许到最后什么都不是,毕竟海洋光纤光谱有自己的方式,但是作为一个一线的实验室检测人员,对海洋光学已经做了初步的了解,了解了就写出发布了,发布了,心里面也就松了口气,但愿这篇乱七八糟的文字心声能给各个版友提供快捷的了解光纤的方式,但愿我的建议也给光纤光谱官方起到一丁点的敲打作用。不管如何,已经写完了,花费了很久的时间写完了这篇六千多字的文章。

荧光光谱分析仪工作原理

X 荧光光谱分析仪工作原理 用x 射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长得荧光x 射线,需要把混合得x 射线 按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能虽:)得X 射线得强度,以进行左性与定疑 分析,为此使用得仪器叫X 射线荧光光谱仪。由于X 光具有一泄波长,同时又有一立能量, 因此,X 射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型与能量色散型。下图就是这两类仪器 得原理图. 用X 射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长得荧光X 射线,需要把混合得X 射 线按波长(或能疑)分开,分别测量不同波长(或能量)得X 射线得强度,以进行定性与左疑 分析,为此使用得仪器叫X 射线荧光光谱仪。由于X 光具有一左波长,同时又有一左能量, 因此,X 射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型与能量色散型。下图就是这两类仪器 得原理图。 (a )波长色散谱仪 (b )能虽色散谱仪 波长色散型和能量色散型谱仪原理图 现将两种类型X 射线光谱仪得主要部件及工作原理叙述如下: X 射线管 酥高分析器 分光晶体 计算机 再陋电源

丝电源 灯丝 电了悚 X则线 BeiV 輪窗型X射线管结构示意图 两种类型得X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为激发光源?上图就是X射线管得结构示意图。灯丝与靶极密封在抽成貞?空得金属罩内,灯丝与靶极之间加高压(一般为4OKV), 灯丝发射得电子经高压电场加速撞击在靶极上,产生X射线。X射线管产生得一次X射线, 作为激发X射线荧光得辐射源.只有当一次X射线得波长稍短于受激元素吸收限Imi n时,才能有效得激发出X射线荧光?笥?SPAN Ian g =EN-U S >lmin得一次X射线其能量不足以使受激元素激发。 X射线管得靶材与管工作电压决立了能有效激发受激元素得那部分一次X射线得强度。管 工作电压升高,短波长一次X射线比例增加,故产生得荧光X射线得强度也增强。但并不就是说管工作电压越髙越好,因为入射X射线得荧光激发效率与苴波长有关,越靠近被测元素吸收限波长,激发效率越髙。A X射线管产生得X射线透过彼窗入射到样品上, 激发岀样品元素得特征X射线,正常工作时,X射线管所消耗功率得0、2%左右转变为X 射线辐射,其余均变为热能使X射线管升温,因此必须不断得通冷却水冷却靶电极。 2、分光系统 第?准讥器 平面晶体反射X线示意图 分光系统得主要部件就是晶体分光器,它得作用就是通过晶体衍射现彖把不同波长得X射线分开.根据布拉格衍射左律2d S in 0 =n X ,当波长为X得X射线以0角射到晶体,如果晶面间距为d,则在出射角为0得方向,可以观测到波长为X =2dsi n 0得一级衍射及波长为X/2, X /3 ------ ―等髙级衍射。改变()角,可以观测到另外波长得X

光栅光谱仪的使用(北科大实验报告)

光栅光谱仪的使用实验报告 学院高等工程 师学院 班级自E152学号41518170姓名郑子亮 一、实验目的与实验仪器 【实验目的】 1.了解平面反射式闪耀光栅的分光原理及主要特性 2.了解光栅光谱仪的结构,学习使用光栅光谱仪 3.测量钨灯和汞灯在可见光范围的光谱 4.测定光栅光谱仪的色分辨能力 5.测定干涉滤光片的光谱透射率曲线 【实验仪器】 WDS-3平面光栅光谱仪(200~800nm)。汞灯,钨灯氘灯组件,干涉滤光片等。 二、实验原理 (要求与提示:限400字以内,实验原理图须用手绘后贴图的方式) (1)平面反射式光栅与光栅方程 规定衍射角Θ恒为正,i与Θ在光栅平面法线的同侧为正,异侧为负。K是光谱级 对于常用的平面光栅光谱仪,谱板中心到光栅中心的连线与入射光线在同一平面内,因此,衍射角Θ可当做入射角i,光谱方程为: (2)闪耀问题 闪耀波长: 2平面光栅光谱仪结构组成 (1)光学系统 (2)电子系统 (3)光栅光谱仪操作

3.色分辨率 光栅光谱仪的色分辨率是分开两条邻近谱线能力的量度 4.滤光片光谱特性 光谱透射率为: 三、实验步骤 (要求与提示:限400字以内) 1.准备工作 开机前,需要缓慢旋转入射狭缝宽度调节旋钮,设置参数 2.校准光谱仪的波长指示值 利用氘灯波长值为486.0nm的谱线校准光谱仪,利用“数据处理”菜单的功能读出测量的氘灯光谱谱线波长,如果有偏差,用“系统操作”菜单中的“波长校正”功能进行校正3.汞灯光谱和光谱仪分辨率的测量 (1)入射缝宽和出射缝宽设定在0.15~0.20nm之间,负压-300~-600之间 (2)移去钨灯&氘灯组件,将汞灯置于入射狭缝前,进行快速全谱扫描,根据光谱测量结果进一步调节狭缝宽度、负高压等参数,使得记录的谱线高度适当,再进行一次慢速全谱扫描,保存实验数据。 4.滤色片光谱特性的测量 5.退出系统与关机 四、数据处理 (要求与提示:对于必要的数据处理过程要贴手算照片) 1. (1)汞灯光谱

光谱仪原理

光谱仪原理 光谱仪是将复杂的光分解成光谱线的科学仪器,一般主要由棱镜或衍射光栅等构成。光谱仪可以检测物体表面所反射的光,通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影,或通过电脑化自动显示数值仪器显示和分析,从而测知物品中含有何种元素。光谱仪不仅可以测量可见光,还可以检测肉眼不可见的光谱,比如利用光谱仪将阳光分解,并按波长排列,可以看到可见光只占了光谱的很小的一个范围,其余都是肉眼不可见的光谱,如红外线、微波、紫外线、X射线等等。 总体来说,光谱仪是利用光学原理,对物质的组成成分和结构进行检测,分析和处理的科学设备,具有分析精度高、测量范围大、速度快和样品用量少等优点。因此,其广泛应用于冶金、地质、石油化工、医药卫生、环境保护等部门,也是军事侦察、宇宙探索、资源和水文勘测所必不可少的仪器。 根据现代光谱仪的工作原理,可以将光谱仪分为两大类,即经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪是依据空间色散原理来工作,而新型光谱仪则是依据调制原理,因此经典光谱仪都是狭缝光谱仪器,而调制光谱仪则由圆孔进光,它是非空间分光的。下面简单介绍一下经典光谱仪的原理。 由于光谱仪要测量所研究光(即所研究物质的反射、吸收、散射或受激发的荧光等)的光谱特性,如波长、强度等,所以,光谱仪应具有以下功能:一、分光:按一定波长或波数把被研究光在一定空间内分开;二、感光:按照光信号强度,将其转化成相应的电信号,从而测量出各个波长的光的强度,以及光强度随着波长变化的规律;三、绘谱线图:记录保存分开的光波及其强度按波长或波数的发布规律或显示出对应光谱图。 要具备上述功能,一般光谱仪器都可分成四部分:光源和照明系统,分光系统,探测接收系统和传输存储显示系统。下面是经典光谱仪的一张结构示意图: 一、光源和照明系统。一般来说,在研究物质的发射光谱如气体火焰、交直流电弧以及电火花等激发试样时,光谱仪研究对象就是光源;而在研究吸收光谱、拉曼光谱或荧光光谱时,光源则作为照明工具(如汞灯、红外干燥灯、乌灯、氙灯、LED、激光器等等)照射在研究物质上,光谱仪测量研究物质所反射的光,因此为了尽可能多地会聚光源照射的光强度,并传递给后面的分光系统,就需要专门设计照明系统。 二、分光系统。分光系统是任何光谱仪的核心部分,一般由准直系统、色散

X射线荧光光谱分析基本原理及仪器工作原理解析

X射线荧光光谱分析基本原理 当能量高于原子内层电子电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子成为俄歇电子.它的能量是具有独一特征的,与入射辐射的能量无关.当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差,因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。如图所示: K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射(见图10.2)。如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=E K-E L,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα射线,同样还可以产生Kβ射线, L系射线等。莫斯莱(H.G.Moseley) 发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下: λ=K(Z-s)-2 这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。

用X射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长的荧光X射线,需要把混合的X射线按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能量)的X射线的强度,以进行定性和定量分析,为此使用的仪器叫X 射线荧光光谱仪。由于X光具有一定波长,同时又有一定能量,因此,X射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型和能量色散型。而我们天瑞仪器公司生产的X射线荧光光谱仪就属于能量色散型的。下面是仪器的工作原理图: 能量色散型X射线荧光光谱仪工作原理 仪器工作原理 通过高压工作产生电子流打入到X光管中靶材产生初级X射线,初级X射线经过过滤和聚集射入到被测样品产生次级X射线,也就是我们通常所说的X荧光,X荧光被探测器探测到后经放大,数模转换输入到计算机,计算机计算出我们需要的结果。

HORIBAFL-3000FM4荧光光谱仪操作说明解读

设备名称荧光光谱仪 设备型号HORIBA FL-3000/FM4-3000 设备操作规范: 一、开机前准备: 1、实验室温度应保持在15℃~30℃之间,空气湿度应低于75%。 2、确认样品室内无样品后,关上样品室盖。 二、开机 3、打开设备电源开关(氙灯自动点亮,预热20min; 4、打开计算机,双击桌面上的荧光光谱软件,进入工作站,等待光谱仪自检。 三、装样: 5、将样品处理为粉末状,装入样品槽,为防止样品脱落,可加盖载玻片;将样品槽装入样品室,盖好样品室盖子。 四、测试发射光谱: 6、点击菜单中的“Menu”按钮,选择“Spectral”项目中的“Emission”。 7、设置单色器(M:设置激发光波长(如460nm、发射波长扫描范围(如470nm-700nm和狭缝宽度(一般可设置1-5nm,荧光强度强,狭缝宽度要调小。 8、设置检测器(Detector:Formulars选择公式S1。 9、点击右下角“RUN”开始测量; 五、测试激发光谱:

10、点击菜单中的“Menu”按钮,选择“Spectral”项目中的“Excitation”。 11、设置单色器(M:设置监测波长(如625nm、发射波长扫描范围(如380nm-500nm和狭缝宽度(一般可设置1-5nm,荧光强度强,狭缝宽度要调小。 12、设置检测器(Detector:Formulars选择公式S1/R1。 13、点击右下角“RUN”开始测量。 六、测试量子产率: 14、线缆连接积分球:将积分球有指示箭头的一端连接激发口,另一端连接发射。 15、装样:将样品处理为粉末状,装入标准白板样品槽,并加盖石英片;将样品槽装入积分球样品台,先推上层样品台,卡好后,推入下层样品台。 16、点击软件菜单中的“Menu”按钮,选择“Spectral”项目中的“Emission”。 17、设置单色器(M:设置激发光波长(如460nm、扫描范围(如380nm-700nm和狭缝宽度(一般设置1nm。 18、设置检测器(Detector:选中暗电流选项和Correction S1选项,Formulars选择公式S1c,积分时间设置为1s(时间设置越大,扫描越慢。 19、点击右下角“RUN”开始扫描。 20、测试空白样品。测试方法如16-19,样品台内放置标准白板。 21、计算量子产率:点击“QY”按钮,在出现的对话框中设置如下参数:○1找校正谱(在D盘下“校正谱图”,选择固体校正谱;○2导入将要计算的样品谱图;○3导入空白样品谱图;○4输入需计算的激发与发射光谱起始与终止波长。 22、点击确定开始计算。

火花直读光谱仪的误差分析和应用技巧

火花直读光谱仪的误差分析和应用技巧 摘要:本文重点介绍了火花直读光谱仪的工作原理,分析了各种误差产生的原因,提出了消除各种误差的相应方法,阐述了火花直读光谱仪使用时的注意事项,为广大使用者提供了火花直读光谱仪的误差分析和应用技巧。 关键词:火花直读光谱仪;误差分析;应用技巧 由于科学技术的发展,工业企业对材料化学成分的控制要求越来越高,而传统化学分析方法速度慢,分析范围小,极大地制约了工业企业的发展,而火花直读光谱仪具有速度快、准确度高、操作简单、分析范围广等优点,是化学分析方法无法比拟的,可以实现及时准确分析,在满足生产要求的同时保证产品质量。因此,逐渐受到广大用户的欢迎。火花直读光谱仪的测量误差受很多因素的影响,下面简单介绍其工作原理和应用技巧,并对测量误差进行详细分析,以使广大使用者更好、更准确地使用火花直读光谱仪。 一、工作原理 火花直读光谱仪采用的是原子发射光谱分析法,工作原理是用电火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征谱线,每种元素的发射光谱谱线强度正比于样品中该元素的含量,用光栅分光后,成为按波长排列的光谱,这些元素的特征光谱线通过出射狭缝,射入各自的光电倍增管,光信号变成电信号,经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模数转换,然后由计算机处理,并打印出各元素的百分含量。 二、误差分析 火花直读光谱仪虽然本身测量准确度很高,但测定试样中元素含量时,所得结果与真实含量通常不一致,存在一定误差,并且受许多因素的影响,下面就误差的种类、来源和避免误差的技巧进行分析。根据误差的性质及产生原因,误差可分为系统误差、偶然误差、过失误差和其他误差等。 1.系统误差的来源及消除方法 (1)标样和试样中的含量和化学组成不完全相同时,可能引起基体线和分析线的强度改变,从而引入误差。 (2)标样和试样的物理性能不完全相同时,激发的特征谱线会有差别,从而产生系统误差。 (3)浇注状态的钢样与经过退火、淬火、回火、热轧、锻压状态的钢样金属组织结构不相同时,测出的数据会有所差别。 (4)未知元素谱线的重叠干扰。如熔炼过程中加入脱氧剂、除硫磷剂时,

光栅光谱仪的应用 复旦介绍

光栅光谱仪的应用 摘要:本实验通过光栅光谱仪,测量并分析不同光源的发射光谱、溶液的吸收光谱、滤光片的透射光谱以及实验条件对光谱的影响。 关键词:光栅光谱仪、光电倍增管、发射光谱、吸收光谱、透射光谱 Abstract:In this experiment, the emission spectra of different light source, the absorption spectra of the solution, the transmission spectra of optical filters with several colours, and the effects caused by experimental conditions are measured and analyzed with the help of the grating spectrometer. Keywords: grating spectrometer, photomultiplier, emission spectrum, absorption spectrum, transmission spectrum.

一、引言 光栅光谱仪,是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。本实验利用定标后的光栅光谱仪,测量不同光源的发射光谱、物质吸收光谱以及透射光谱,并研究分析实验条件对光谱的影响,了解光谱特性。 二、实验原理 1.发射光谱: 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱1。处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射,将多余的能量发射出去形成的光谱。 由于产生的情况不同,发射光谱又可分为连续光谱和明线光谱。 稀薄气体发光是由不连续的亮线组成(实际由于光线通过时会产生吸收光谱,特定频率的光被吸收后形成暗线或暗带,剩下的就是光谱中的明线),这种发射光谱又叫做明线光谱,原子产生的明线光谱也叫做原子光谱。 固体或液体及高压气体的发射光谱,是由连续分布的波长的光组成的,这种光谱叫做连续光谱。 白炽灯与汞灯的发射光谱区别就在于,前者是连续光谱而后者是明线光谱。 2.吸收光谱: 物质吸收电磁辐射后,以吸收波长或波长的其他函数所描绘出来的曲线即吸收光谱。是物质分子对不同波长的光选择吸收的结果,是对物质进行分光光度研究的主要依据2。 吸光度是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数(即lg(Iin/Iout))3。 吸光度与物质的浓度、温度、本身性质等有关。 在多组分体系中,如果各组分的吸光质点彼此不发生作用,那么吸光度便等于各组分吸光度之和,这一规律称吸光度的加和性。 [I0为入射光强,I为出射光强] (1) 吸光度公式:Aλ=log I0 I 对较稀溶液,有比尔—朗伯定律: A=αlc [α是吸收系数,l是光在样本中经过距离,c是浓度] (2) 3.光栅单色仪: 1引自《百度百科·发射光谱》; 2引自《百度百科·吸收光谱》; 3

光谱仪的工作原理

光谱仪的工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

光谱仪的工作原理元素的原子在激发光源的作用下发射谱线,谱线经光栅分光后形成光谱,每种元素都有自己的特征谱线,谱线的强度可以代表试样中元素的含量,用光电检测器将谱线的辐射能转换成电能。检测输出的信号,经加工处理,在读出装置上显示出来。然后根据相应的标准物质制作的分析曲线,得出分析试样中待测元素的含量。 表面轮廓仪介绍 表面轮廓仪 - 简介 表面轮廓仪LK-200M型表面轮廓仪采用广精精密最新的基于windows版本的测量软件,具有强大卓越的数据处理分析功能。测量时,零件装夹位置即使任意放置,也能得到满意的测量结果;即使需要测量长度为220mm的工件,测量软件也能保证其1μm的采样步长。 LK-200H型表面轮廓仪采用耐用可靠的16位A/D功能板,其极高的分辨率量程比(1/65536),用户即使需要大量程测量,仍能保持极高的测量精度。 LK-200M型表面轮廓仪采用工控计算机处理测量数据及仪器控制操作。其高质量、高可靠性及突出的防尘、防振、防油、防静电能力使广精精密用户将使用维护成本降至最低。 表面轮廓仪 - 原理 表面轮廓仪LK-200M型表面轮廓仪采用直角坐标法,传感器移动式。直线运动导轨采用高精度气浮导轨,作为测量基准; 电器部分由高级计算机组成;测量软件采用基于中文版Windows操作系统平台的系统测量软件,完成数据采集、处理及测量数据管理等工作。 表面轮廓仪 - 功能 角度处理:两直线夹角、直线与Y轴夹角、直线与X轴夹角 点线处理:两直线交点、交点到直线距离、交点到交点距离、交点到圆心距离、交点到点距离 圆处理:圆心距离、圆心到直线的距离、交点到圆心的距离、直线到切点的距离线处理:直线度、凸度、LG凸度、对数曲线 表面轮廓仪 - 技术规格 表面轮廓仪测量长度:≤200mm

X-荧光光谱仪基本理论及工作原理

自从1895年伦琴发现X-射线以来,产生的X-射线仪器多种多样。但是进入80年代,由于20世纪末,半导体材料和计算及技术的迅速发展,出现了Si(Li) 探测器技术和能量色散分析技术。最近十几年在国际上一种新的多元素分析仪器迅速发展起来。已经成为一种成熟的,应用广泛的分析仪器。他就是X-射线荧光能谱仪,全称为:能量色散X-射线荧光光谱仪。以下介绍一下这种仪器的情况: 一. X-荧光能谱技术基本理论 1.X-荧光 物质是由原子组成的,每个原子都有一个原子核,原子核周围有若干电子绕其飞行。不同元素由于原子核所含质子不同,围绕其飞行的电子层数、每层电子的数目、飞行轨道的形状、轨道半径都不一样,形成了原子核外不同的电子能级。在受到外力作用时,例如用X-光子源照射,打掉其内层轨道上飞行的电子,这时该电子腾出后所形成的空穴,由于原子核引力的作用,需要从其较外电子层上吸引一个电子来补充,这时原子处于激发态,其相邻电子层上电子补充到内层空穴后,本身产生的空穴由其外层上电子再补充,直至最外层上的电子从空间捕获一个自由电子,原子又回到稳定态(基态)。这种电子从外层向内层迁移的现象被称为电子跃迁。由于外层电子所携带的能量要高于内层电子,它在产生跃迁补充到内层空穴后,多余的能量就被释放出来,这些能量是以电磁波的形式被释放的。而这一高频电磁波的频率正好在X波段上,因此它是一种X射线,称X-荧光。因为每种元素原子的电子能级是特征的,它受到激发时产生的X-荧光也是特征的。 注意,这里的X-荧光要同宝石学中所描述的宝石样品在X射线照射下所发出可见光的荧光概念相区别。 2.X荧光的激发源 使被测物质产生特征X-射线,即X-荧光,需要用能量较高的光子源激发。光子源可以是X-射线,也可以是低能量的γ-射线,还可以是高能量的加速电子或离子。对于一般的能谱技术,为了实现激发,常采用下列方法。 a. 源激发放射性同位素物质具有连续发出低能γ-射线的能力,这种能力可以用来激发物质的X荧光。用于源激发使用的放射性同位素主要是: 55Fe(铁)、109Cd(镉)、241Am(镅)、244Cm(锔)等,不同的放射性同位素源可以提供不同特征能量的辐射。一般将很少量的放射性同位素物质固封在一个密封的铅罐中,留出几毫米或十几毫米的小孔径使射线经过准直后照射到被测物质。源激发具有单色性好,信噪比高,体积小, 重量轻的特点,可制造成便携式或简易式仪器。但是源激发功率低,荧光强度低,测量灵敏度较低。另一方面,一种放射性同位素源的能量分布较为狭窄,仅能有效分析少量元素,因此,有时将两种甚至三种不同的放射性同位素源混合使用,以分析更多的元素。 b. 管激发 管激发是指使用X-射线管做为激发源。X-射线管是使用密封金属管,通过高压使高速阴极电子束打在阳极金属材料钯上(如Mo靶、Rh靶、W靶、Cu靶等),激发出X-射线,X-射线经过(X射线)管侧窗或端窗、并经过准直后,照射被测物质激发X-荧光。 由于X-射线管发出的X-射线强度较高,因此,能够有效激发并测量被测物质中所含的痕量元素。另一方面X-射线管的高压和电流可以随意调整,能够获得不同能量分布的X-射线,结合使用滤光片技术,可以选择激发更多的元素。

稳态瞬态荧光光谱仪(FLS 920)操作说明书

稳态/瞬态荧光光谱仪(FLS 920)操作说明书 中级仪器实验室 一、仪器介绍 1.FLS 920稳态/瞬态荧光光谱仪具有两种功能 稳态测量:激发光谱(荧/磷光强度~激发波长)、发射光谱(荧/磷光强度~发射波长)、同步扫描谱(固定波长差、固定能量差、可变角)。 瞬态测量:荧光(磷光)寿命(100ps—10s)。 适合各类液体和固体样品的测试。 2.主要应用 高分子和天然高分子自然荧光的研究 溶液中大分子分子运动的研究 固体高分子取向的研究 高聚物光降解和光稳定的研究 光敏化过程的研究 3.主要性能指标 光谱仪探测范围:(光电倍增管, 190-870nm;Ge探测器,800-1700nm) 荧光寿命测量范围:100ps-10s 信噪比:6000:1(水峰Raman) 可以配用制冷系统,为样品提供变温环境 液氮系统(77K-320K) 使用Glan棱镜,控制激发光路、发射光路的偏振状态 使用450W氙灯和纳秒、微秒脉冲闪光灯做激发光源 F900系统软件:控制硬件,包括变温系统,数据采集、分析

4. 仪器主要部分结构图

5.仪器光路图 二、仪器测试原理(SPC) 时间相关单光子计数原理是FLS920测量荧光寿命的工作基础。 时间相关单光子计数法(time-correlated single photon counting)简称“单光子计数(SPC)法”,其基本原理是,脉冲光源激发样品后,样品发出荧光光子信号,每次脉冲后只记录某特定波长单个光子出现的时间t,经过多次计数,测得荧光光子出现的几率分布P(t),此P(t)曲线就相当于激发停止后荧光强度随时间衰减的I(t)曲线。这好比一束光(许多光子)通过一个小孔形成的衍射图与单个光子一个一个地通过小孔长时间的累计可得完全相同的衍射图的原理是一样的。

光谱仪的原理、功能以及分类【详尽版】

光谱仪的原理光谱仪的主要功能以及具体的分类 内容来源网络,由SIMM深圳机械展整理 更多相关展示,就在深圳机械展! 光谱仪器是进行光谱研究和物质结构分析,利用光学色散原理及现代先进电子技术设计的光电仪器,光谱仪的主要功能是什么,在它工作原理的基础上怎么对其进行分类的,本文将详细的为大家介绍。 光谱仪的主要功能 它的基本作用是测量被研究光(所研究物质反射、吸收、散射或受激发的荧光等)的光谱特性,包括波长、强度等谱线特征。因此,光谱仪器应具有以下功能: (1)分光:把被研究光按一定波长或波数的发布规律在一定空间内分开。 (2)感光:将光信号转换成易于测量的电信号,相应测量出各波长光的强度,得到光能量按波长的发布规律。 (3)绘谱线图:把分开的光波及其强度按波长或波数的发布规律记录保存或显示对应光谱图。 要具备上述功能,一般光谱仪器都可分成四部分组成:光源和照明系统,分光系统,探测接收系统和传输存储显示系统。 主要分类 根据光谱仪器的工作原理可以分成两大类:一类是基于空间色散和干涉分光的光谱仪;另一类是基于调制原理分光的新型光谱仪。本设计是一套利用光栅分光的光谱仪,其基本结构如

图。 光源和照明系统可以是研究的对象,也可以作为研究的工具照射被研究的物质。一般来说,在研究物质的发射光谱如气体火焰、交直流电弧以及电火花等激发试样时,光源就是研究的对象;而在研究吸收光谱、拉曼光谱或荧光光谱时,光源则作为照明工具(如汞灯、红外干燥灯、乌灯、氙灯、LED、激光器等等)。为了尽可能多地会聚光源照射的光强度,并传递给后面的分光系统,就需要设计照明系统。 分光系统是任何光谱仪的核心部分,它一般是由准直系统、色散系统、成像系统三部分组成,作用是将照射来的光在一定空间内按照一定波长规律分开。如图2-1所示,准直系统一般由入射狭缝和准直物镜组成,入射狭缝位于准直物镜的焦平面上。光源和照明系统发出的光通过狭缝照射到准直物镜,变成平行光束投射到色散系统上。色散系统的作用是将入射的单束复合光分解为多束单色光。多束单色光经过成像物镜按照波长的顺序成像在透镜焦平面上;这样,单束的复合光经过分光系统后变成了多束单色光的像。目前主要的色散系统主要有物质色散(如棱镜)、多缝衍射(如光栅)和多光束干涉(如干涉仪)。 探测接收系统的作用是将成像系统焦平面上接收的光谱能量转换成易于测量的电信号,并测

X荧光光谱分析仪工作原理

X荧光光谱分析仪工作原理 用X射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长的荧光X射线,需要把混合的X射线按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能量)的X射线的强度,以进行定性和定量分析,为此使用的仪器叫X射线荧光光谱仪。由于X光具有一定波长,同时又有一定能量,因此,X射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型和能量色散型。下图是这两类仪器的原理图。 用X射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长的荧光X射线,需要把混合的X射线按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能量)的X射线的强度,以进行定性和定量分析,为此使用的仪器叫X射线荧光光谱仪。由于X光具有一定波长,同时又有一定能量,因此,X射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型和能量色散型。下图是这两类仪器的原理图。 现将两种类型X射线光谱仪的主要部件及工作原理叙述如下: 1.X射线管

两种类型的X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为激发光源。上图是X射线管的结构示意图。灯丝和靶极密封在抽成真空的金属罩内,灯丝和靶极之间加高压(一般为40KV),灯丝发射的电子经高压电场加速撞击在靶极上,产生X射线。X射线管产生的一次X射线,作为激发X射线荧光的辐射源。只有当一次X射线的波长稍短于受激元素吸收限lmin时,才能有效的激发出X射线荧光。笥?SPAN lang=EN-US>lmin的一次X射线其能量不足以使受激元素激发。 X射线管的靶材和管工作电压决定了能有效激发受激元素的那部分一次X射线的强度。管工作电压升高,短波长一次X射线比例增加,故产生的荧光X射线的强度也增强。但并不是说管工作电压越高越好,因为入射X射线的荧光激发效率与其波长有关,越靠近被测元素吸收限波长,激发效率越高。 X射线管产生的X射线透过铍窗入射到样品上,激发出样品元素的特征X射线,正常工作时,X射线管所消耗功率的0.2%左右转变为X射线辐射,其余均变为热能使X射线管升温,因此必须不断的通冷却水冷却靶电极。 2.分光系统

实验室常用光谱仪及其它们各自的原理

实验室常用光谱仪及其它们各自的原理 光谱仪,又称分光仪。以光电倍增管等光探测器在不同波长位置,测量谱线强度的装置。其构造由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域,并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。 下面就介绍几种实验室常用的光谱仪的工作原理,它们分别是:荧光直读光谱仪、红外光谱仪、直读光谱仪、成像光谱仪。 荧光直读光谱仪的原理: 当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为(10)-12-(10)-14s,然后自发地由能量高的状态 跃迁到能量低的状态.这个过程称为发射过程.发射过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁. 当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子.它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关.当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X 射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差.因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系. K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,ad4yjmk从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线: 由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射.如果入射的X 射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα 射线,同样还可以产生Kβ射线,L系射线等. 莫斯莱(H.G.Moseley) 发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下: λ=K(Z-s)-2 这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础.此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析. 红外光谱仪的原理: 红外光谱与分子的结构密切相关,是研究表征分子结构的一种有效手段,与其它方法相比较,红外光谱由于对样品没有任何限制,它是公认的一种重要分析工具。在分子构型和构象研究、化学化工、物理、能源、材料、天文、气象、遥感、环境、地质、生物、医学、药物、农业、食品、法庭鉴定和工业过程控制等多方面的分析测定中都有十分广泛的应用。

荧光光谱仪操作规范

XXX有限公司 荧光光谱仪操作规范文件编号 :WI-ZL-389 版本/版次: A/2 页次:1/1 1.目的 为保证使用者正确的操作,以达成仪器之正确使用维护。提高仪器的使用寿命,特制定此规范。 参考资料:《Ux220 WorkStation V6.0使用说明书》 2.使用环境: 温度:15℃-25℃ 湿度:30-80%RH 3.仪器说明: 荧光光谱仪由测试仪主机,电脑及测试软件,测试结果输出的打印机组成。 4. 荧光光谱仪的操作方法: 4.1打开仪器电源:测试主机电源、电脑电源; 4.2开启操作程序Ux220 v6.4; 4.3开机预热:打开“设置X光管”窗口,勾选“打开高压电源”及“慢速升管压管流”,确定即可; 4.4用银校正片进行校正,校正不成功重新校正; 4.5输入样品信息、选择合适基材; 4.6将样品放入样品室,确认样品信息、测量次数无误后点击开始测量; 4.7测量完成输出报告并把报告存档。 5.注意事项: 5.1本仪器只允许经过专业培训并有上岗证的人员操作。 5.2本仪器只能检测均匀且颜色单一的物质,如导线,必须把铜丝与绝缘外皮分别进行检测;必须确保样 品厚度在2-3mm以上,若厚度不足可堆叠数个样品至适当厚度;若粒状样品其粒径大于5mm可直接进行测量,若粒径小于5mm则将样品放置样品杯中,尽量不要留下空隙且样品厚度要有2-3mm。 5.3银片校正时银片金属面朝下。 5.4关机时先降管流管压,再关程序,最后关电源; 5.5“Running”指示灯亮时,禁止打开仪器样品室的盖,以免X射线辐射对人体造成危害。 5.6测试大件样品样品室盖无法关闭时,仪器附件人员必须远离仪器三米以外,待延时灯闪烁10秒后 仪器开始测试,待延时灯(也叫做测量指示灯)熄灭后,人员方可靠近。

光电直读光谱仪原理

光电直读光谱仪原理、简介分类、维护及故障排除: 一、原理简介: 光电直读光谱仪为发射光谱仪,主要通过测量样品被激发时发出代表各元素的特征光谱光(发射光谱)的强度而对样品进行定量分析的仪器。 目前无论国内还是国外的光电直读光谱仪,基本可按照功能分为4个模块,即: 1、激发系统:任务是通过各种方式使固态样品充分原子化,并放出各元素的发射光谱光。 2、光学系统:对激发系统产生出的复杂光信号进行处理(整理、分离、筛选、捕捉)。 3、测控系统:测量代表各元素的特征谱线强度,通过各种手段,将谱线的光强信号转化为电脑能够识别的数字电信号。控制整个仪器正常运作 4、计算机中的软件数据处理系统:对电脑接收到的各通道的光强数据,进行各种算法运算,得到稳定,准确的样品含量。 二、光电直读光谱仪4个模块的种类和特点: 1、激发系统: (1)高能预燃低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛:采用高能预燃,大幅降低了样品组织结构对原子化结果的影响 (2)高压火花激发光源+高纯氩气激发气氛:采集光强不稳定 (3)低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛:对同一样品光强稳定,但是对于样品组织结构对原子化的影响无能为力 (4)直流电弧激发光源+高纯氩气激发气氛:对样品中的痕量元素光谱分辨率和检出限有好效果。 (5)数控激发光源+高纯氩气激发气氛:按照样品中各元素的光谱特性,把激发过程分为灵活可调的几个时间段,每段时间只针对某几个情况相近的元素给出最佳的激发状态进行激发,并仅采集这几个元素。把各元素的激发状态按照试验情况进行分类讨论) 2、光学系统: (1)帕邢-龙格光学系统(固定光路,凹面光栅及排列在罗兰轨道上的固定出射狭缝阵列):光学系统结构稳定,笨重,体积大。 (2)中阶梯光栅交叉色散光学系统(采用双单色器交叉色散技术,达到了高级次同级的高

光栅光谱仪的使用

光栅光谱仪的使用实验报告 一、实验目的与实验仪器 1.实验目的 (1)了解平面反射式闪耀光栅的分光原理及主要特性; (2)了解光栅光谱仪的结构,学习使用光栅光谱仪; (3)测量钨灯和汞灯在可见光范围的光谱; (4)测定光栅光谱仪的色分辨能力; (5)测定干涉滤光片的光谱透射率曲线。 2.实验仪器 WDS-3平面光栅光谱仪(200~800nm),汞灯,钨灯&氘灯组件,干涉滤光片。 二、实验原理 (要求与提示:限400字以内,实验原理图须用手绘后贴图的方式) 1.平面反射式闪耀光栅原理 (1)θ方向的光强:I θ=(sinα α )2(sinNβ sinβ )2 (2)光栅方程:d(sinθ+sin i)= kλ (3)闪耀光栅:光强最大的方向就是槽面反射定律所规定的方向,0级谱线出现在光栅平面反射的方向,闪耀光栅能够把能量集中在需要的光谱级里。 (4)闪耀波长的计算:λ=2dsinγ k 2.平面光栅光谱仪的结构与组成 (1)光学系统结构:

光栅:1200/mm;闪 耀波长250nm;M1 和M2凹面镜焦距 为300mm;狭缝0- 2mm连续可调。 电子系统:电源系统、光接收系统、步进电动机系统组成。 光学接收系统:光电倍增管及其放大电路组成。 光电倍增管:光信号转变成电信号。是测光仪器和光电自动化设备中的主要探测元件。 目前测量光信号最灵敏的器件之一。 结构: 3.色分辨率 光栅光谱仪的色分辨率是分开两条邻近谱线能力的量度。 以汞灯的两条黄谱线(波长为 577.0nm和579.1nm)为例测出谱 线λ1和λ2峰间的间隔a以及峰 的半宽度b,则色分辨能力为: Δλ =b α δλ δλ=λ 2-λ 1 =2.10nm 4.滤光片光谱特性

光谱仪原理

光纤光谱仪的原理及基础知识 2014-05-25 光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的一种技术。光谱测量被广泛应用于多种领域,如颜色测量、化学成份的浓度检测或电磁辐射分析等。 上海辰昶仪器设备有限公司是国内领先的光纤光谱仪的生产厂商,以“光谱引领生活”为理念,致力于为国内广大用户提供符合国情的一揽子光谱系统解决方案! 光谱仪器一般都包括入射狭缝、准直镜、色散元件(光栅或棱镜)、聚焦光学系统和探测器。而在单色仪中通常还包括出射狭缝,让整个光谱中一个很窄的部分照射到单象元探测器上。单色仪中的入射和出射狭缝往往位置固定而宽度可调,可以通过旋转光栅来对整个光谱进行扫描。 在九十年代,微电子领域中的多象元光学探测器迅猛发展,如CCD 阵列、光电二极管(PD )阵列等,使生产低成本扫描仪和CCD 相机成为可能。光纤光谱仪使用了同样的CCD 和光电二极管阵列(PDA )探测器,可以对整个光谱进行快速扫描而不必移动光栅。 由于光通信技术对光纤的需求大大增长,从而开发了低损耗的石英光纤。该光纤同样可以用于测量光纤,把被测样品产生的信号光传导到光谱仪的光学平台中。由于光纤的耦合非常容易,所以可以很方便地搭建起由光源、采样附件和光纤光谱仪组成的模块化测量系统。 光纤光谱仪的优点在于系统的模块化和灵活性。上海辰昶仪器的微小型光纤光谱仪的测量速度非常快,使得它可以用于在线分析。而且由于它选用低成本的通用探测器,所以光谱仪的成本也大大降低,从而大大扩展了它的应用领域。 ?光学平台设计 上海辰昶仪器的光谱仪采用Czerny-Turner 光学平台设计(如图1 所示)。 图1 EQ2000光学平台设计图

布鲁克XRF荧光光谱仪说明书 11-SampleDef-样品定义

SAMPLEDEF 目录 1 启动 1.1 为什么使用SAMPLEDEF 1.1.1 LOADER 和DEF 文件 1.1.2 使用几个DEF文件 1.1.3 在SPECTRA plus数据里样品定义表的互动1.2 启动SAMPLEDEF 2 使用SAMPLEDEF 2.1 列的管理 2.1.1 创建新列 2.1.2 在列表里工作 2.1.3 设置列的选项 2.2 定义列的类型 2.3 选择数据类型 2.3.1 指定列内容的数据类型 2.3.2 设置为数字数据类型的选项 2.3.3 设置为字符数据类型的选项 2.3.4 设置为组合数据类型的选项 2.3.5 设置为字符串数据类型的选项 3 教材:使用SAMPLEDEF 设置标准样品定义表步骤一启动SAMPLEDEF 步骤二创建位置列 步骤三创建样品列 步骤四创建方法列 步骤五创建SSD-文件列 步骤六创建样品颜色 步骤七创建样品尺寸列 步骤八创建Sample-ID-样品编号列 步骤九创建制样方法列 步骤十创建类型列 步骤十一保存和测试样品定义表 步骤十二从LOADER运行样品定义表 索引

1 启动 1.1 为什么使用SAMPLEDEF 1.1.1 LOADER 和DEF 文件 我们可以通过LOADER程序把样品交付到测量程序。为此,需建立样品与进样器位置、测量程序、样品编号之间的联系,以便日后查询数据。还可以增加其他参数(如样品的稀释比、流水号等等)。在SPECTRA plus,这些样品信息都在SampledDef里定义。 输入界面,即:样品定义表里的各个列,是在扩展名为DEF的文件里定义的。这些DEF文件可以在SAMPLEDEF创建。 1.1.2 使用几个DEF文件 如何建立样品与仪器的联系有很多不同的方法,最简便的方法是接近实验室的实际工作,下面举例说明: 1 样品从不同的工厂送来,并且需要区别,测量方法可以在已建立的方法里选,等等; 2 不同班次的工人用相同的分析方法测量同样的样品,只需要让仪器知道需要测量的样品 在进样器的位置。 当然,很多实验室需要进行上述两样的工作,甚至更多。这就是为什么实验室需要多个样品定义表。 特定的样品定义表(DEF 文件)可以保存选项,从而避免输入错误。如:样品类型强制规定为液体,就可以避免在真空光路测量液体样品。 标准的样品定义表是随SPECTRA plus交付的,(Routine.def 在\Libraries\MeasMethods\)。这个表是通用的表,可以在SAMPLEDEF里进行个性化设定。

布鲁克XRF荧光光谱仪说明书 3-Getting Started-总体介绍

目录 1 安装SPECTRA plus 2 使用 SPECTRA plus第一步2.1 连接 2.2 无标样测量 2.2.1 预装的测量方法 2.2.2 特殊测量方法 2.2.3 分析结果的重新评估 2.3 绘制校准曲线 2.4 特殊应用 3 登录 3.1 登录的目的 3.2 操作人员管理 3.3 登录和退出 3.4 在不同的Windows 用户中登录

1 安装SPECTRA plus 安装必须在管理员界面里进行。 安装程序需以管理员权限进入,以安装某些动态资料库(DLL 文件),特别是这关系到数据库的管理,和某些注册钥匙,如在.DEFAULT 文件夹。 如果没有进入管理员界面,请询问网络管理员取得此资格。 安装时,请参考”Installation notes”(它是与SPECTRA plus分开的另一文件),和安装光盘里的READMEFIRST.TXT 文件、INSTALLATION.PDF 文件。 安装术语 ? Recalibration data diskette 重校正数据软盘: 是随光谱仪一起交付的软盘,包括与用户光谱仪相对应的特定文件:硬件配置文件和谱线库。在首次安装时必须安装,但不要用于升级:因为在使用了一段时间后,谱线库里会加进用户自己定义的谱线,硬件配置文件也可能进行了修改,如果重新安装时再使用重校正数据软盘里的数据,仪器就回到了出厂时的状态,用户加进去的内容会被删除,。 ? Master diskette 母盘: 是随初始SPECTRA plus软件包一起交付的软盘,内有信用证。在第一次安装时信用证被转移到硬盘。如果您想卸载软件,如,将软件安装至另一台电脑或其他目录,不要忘了把信用证转移回母盘,然后再转安装至其他地方。如果只是软件升级,没有改变目录,建议把信用证留在硬盘以避免误操作。 信用证的管理,见L_WIZARD程序。 快捷键图标程序手册?章 无L_WIZARD.EXE 11 只是在安装或卸载SPECTRA plus软件时才需要转移信用证,在通常情况下不要安装或卸载SPECTRA plus软件,也就不要用L_WIZARD去转移信用证。

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